固体废物与环境(共47张课件)

第六章固体废物与环境

随着生产的发展和人民生活水平的提高，使固体废弃物的排放量骤增，而堆放和处置场地却日益减少（处理费用也越来越高），以及由于有害废弃物处置不当所造成的对大气、水和土壤的严重污染，加剧恶化着环境，危害人体健康。另一方面，由于全球范围的天然资源的逐渐减少，迫使大家重视固体废弃物的再生利用，增加社会的物质财富。因此，固体废物的处理和利用，已日益成为环境科学中急需解决的问题之一。

本章共有四部分内容：一、固体废物概述二、固体废物的管理三、固体废物的综合利用及资源化四、危险废物的越境转移及其对策工厂减少废物的实践涉及五种改革：（二）无废少废工艺的发展按照处置对象及技术要求上的差异，可分为卫生填埋和安全填埋两类。其次，要加强国际间的广泛交流和合作；3.回耕、焚化、堆弃、露天焚烧、制取沼气等控制危险废物越境转移的措施为了解决城市垃圾的堆放场地问题，需占用大量土地及增大垃圾的运输量，这就需要周密考虑，统盘安排，否则造成的浪费会是惊人的。在进行资源回收系统的开发、规划和评价时，应注意以下问题：2）加强废弃物的分离回收四、固体废物处理和利用概况第一节固体废物概述一、固体废物的定义固体废物通常系指生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒物。但如果进一步分析，这些废物中有些属有机物，经过适当处理可做优质肥料供植物生长、工业废物经过挑选加工可成为有用之物或可重新用作原料。这说明“废物”具有相对性，一种过程的废物往往可以成为另一种过程的原料。因此，固体废物只能认为是在某种特定条件下的一种习惯性称谓，是可以依据情况的变化而改变的。二、固体废物的来源和分类固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。人们在资源开发和产品制造过程中，必然有废物产生，任何产品经过使用和消费后，都会变成废物。固体废物有多种分类方法，按其化学性质可分为有机废物和无机废物；按其危害状况可分为有害废物和一般废物；按其形状则可分为固体的（颗粒状、粉状、块状）和泥状的（污泥）；通常为便于管理，按其来源可分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废弃物，简称之为矿业废物、工业废物、垃圾、农业废物和放射性废物。三、固体废物的污染途径及危害（一）固体废物的污染途径

固体废物在一定的条件下会发生化学的、物理的或生物的转化，对周围环境造成一定的影响，如果采取的处理方法不当，有害物就将通过水、气、土壤、食物链等途径危害环境与人体健康。（二）固体废物的危害

1.固体废物的特点与废水和废气相比，固体废物有几个显著的特点：首先，固体废物是各种污染的最终形态，特别是从污染控制设施排出的固体废物，浓集了许多成分；其次，在自然条件影响下，固体废物中的一些有害成分会转入大气、水体和土壤中，参与生态系统的物质循环，因而具有长期潜在的危害性。最后，固体废物的上述两个特点决定了从其产生到运输、贮存、处置及处理的每个环节都要妥善控制，使其不危害生态环境，即具有全过程管理的特点。2.固体废物对环境的危害：（1）侵占土地：固体废物不加利用时必然占地堆放，堆积量越大，占地也越多。（2）污染土壤和地下水：废物堆置或没有适当防渗措施的垃圾填埋，其中的有害组分很容易随沥滤液浸出而污染土壤及地下水。

（3）污染水体：由于不少国家把固体废物直接倾入河流、湖泊和海洋，使地表水体受到严重影响——不仅减少水体面积，而且还妨害水生生物的生存和水资源的利用。

（4）污染大气：固体废物污染大气环境一般通过尾矿粉煤灰、污泥和垃圾中的尘粒随风飞扬、运输过程中产生的有害气体和粉尘、固体废物本身或在处理时散发毒气和臭味等途径。四、固体废物处理和利用概况固体废物的处理和利用，已日益成为环境科学中急需解决的问题之一，并受到各国的重视，许多国家都设立了专门的管理机构，制订了有关条例和法规。几个国家“废物”管理法规国家废物法规名称制定时间年月美国日本英国丹麦法国瑞典荷兰西德固体废物处置法资源回收法资源保护再生法（RCRA）关于废物处理和清扫法律有害废弃物堆置法废油及化学废弃物处理法关于废物的去除及有用物资回收法关于环境中危险废物的规则关于化学废弃物及废油的规则废物处理法（修订）19651970197619701972197219751976197619767126国内外对固体废物的处理方法及其发展趋势：固体废物处理方法现状与发展来源中国现状国际现状国际发展趋势城市垃圾填坑、送农村堆肥，或回收利用发展无害化处理填地，卫生填埋、焚化，堆肥，海洋投弃压缩，高压压缩填地，堆肥回收材料和能源、化学加工矿业及工业废物堆弃，填坑综合利用、废品回收利用填地，堆弃焚化、循环利用循环及回收、化学加工旧房拆迁及市政垃圾堆弃、填坑、露天焚烧堆弃、填坑、露天焚烧回收利用、焚化施工垃圾堆弃、露天焚烧堆弃、露天焚烧回收利用、焚化污水处理厂污泥堆肥、制取沼气填地、堆肥、制取沼气等焚化、堆肥、化学加工、制取沼气等农业农村燃料、饲料、建筑材料、回耕、堆肥、制取沼气、露天焚烧回耕、焚化、堆弃、露天焚烧、制取沼气等堆肥、化学加工、制取沼气等放射性及有害工业渣堆存、隔离堆弃、焚烧、化学固化隔离堆存、陆地填筑、焚烧，固化、物理、化学、生物综合处理陆地填筑、焚烧，固化、物理、化学、生物综合处理，回收利用3.其次，要加强国际间的广泛交流和合作；产生焦油或蒸馏产生的柏油残渣（二）固体废物管理状况因此，现代废物管理强调以系统的观点来解决问题，而不是仅限于对污染物进行处理和处置这一点。物资回收途径：随着生产的发展和人民生活水平的提高，使固体废弃物的排放量骤增，而堆放和处置场地却日益减少（处理费用也越来越高），以及由于有害废弃物处置不当所造成的对大气、水和土壤的严重污染，加剧恶化着环境，危害人体健康。固体废物的收集、运输与处理是一复杂的系统工程，因而具有优化管理问题。其次，应尽量减少危险废物的产生量；（2）污染土壤和地下水：废物堆置或没有适当防渗措施的垃圾填埋，其中的有害组分很容易随沥滤液浸出而污染土壤及地下水。人们在资源开发和产品制造过程中，必然有废物产生，任何产品经过使用和消费后，都会变成废物。在下列情况下，采用混合处理有利：（2）污染土壤和地下水：废物堆置或没有适当防渗措施的垃圾填埋，其中的有害组分很容易随沥滤液浸出而污染土壤及地下水。第二节固体废物的管理一、固体废物的管理（一）废物管理的观点

从废物产生的机制来看，其产生是不可避免的，问题在于如何使其负价值达到最小，这便是固体废物管理的核心所在。从这个意义上说，废物管理具有优化管理的性质。事实上，从废物的产生、收集、运输、处理到最终处置本身便是一个庞大而复杂的系统，对其各个环节都需要有系统的整体观念，才有可能使废物管理优化和科学化。因此，现代废物管理强调以系统的观点来解决问题，而不是仅限于对污染物进行处理和处置这一点。（二）固体废物管理状况

固体废物管理包括固体废物的产生、收集、运输、贮存（包括贮存在转运站）、处理和最终处置等全过程的管理。作为当今世界面临的一个重要环境问题，固体废物的污染控制与管理已引起各国的广泛重视。从国外的固体废物管理情况来看，随着技术进步和经济实力增强，管理水平也在不断提高。在，“废物处理和清扫法”规定了全体国民的义务和废物处理的主体，不仅企业有适当处理其产生的固体废物的义务，公民也有保持生活环境清洁的义务。该法律根据废物产生者及性质对废物进行分类，既明确费用的负担者，又区分了不同废物的环境影响。对于废物处理，首先要求各自治区域负责完成中间处理，然后要求利用安全高效的运输技术，送到处理场处理、处置及再利用。对于危险废物的管理，在1980年之前，几乎未加重视，通常是运到城市废物填埋场和未铺设任何衬里的贮存场填埋，或者简单地推在地上。1976年，政府颁布了《资源保护和回收法》（RCRA），并在80年代实施了更为复杂和综合的“摇篮到坟墓”计划，对20万家污染源产生的危险废物实行从运输、贮存到最终处置的跟踪管理。欧洲各国危险废物的中心管理系统比更为完善，如原西德85%的危险废物都送往15个大型中心处理站去销毁、回用、循环或土地填埋与地下贮存。与之形成鲜明对照的是发展中国家。由于废物处置缺乏财政支持，公众的废物处理责任和费用负担意识不强，发展中国家在废物管理各要素的把握方面还有许多困难，以至于出现了“任何人可以在任何时间和任何地点扔弃任何数量的任何东西”的无人管理的混乱局面。因此，固体废物的处理和利用，已日益成为环境科学中急需解决的问题之一。（一）资源化的概念及其意义放，堆积量越大，占地也越多。因此，固体废物只能认为是在某种特定条件下的一种习惯性称谓，是可以依据情况的变化而改变的。第四，如果进口国没有能力对进口的危险废物以对于环境无害的方式进行处理，出口国的主管当局有责任拒绝危险废物的出口；重金属排放物未加处理经过长时间扩散会造成一定的危害，在目前处理技术也不成熟时，必须对其排放浓度严加控制；作为当今世界面临的一个重要环境问题，固体废物的污染控制与管理已引起各国的广泛重视。资源保护再生法（RCRA）热解技术：在无氧或缺氧条件下的可燃物高温分解，并以气体油或固形炭的形式将热量贮存起来的过程。综合处理应考虑资源化问题。从这个意义上说，废物管理具有优化管理的性质。（4）污染大气：固体废物污染大气环境一般通过尾矿粉煤灰、污泥和垃圾中的尘粒随风飞扬、运输过程中产生的有害气体和粉尘、固体废物本身或在处理时散发毒气和臭味等途径。在我国，长期以来对于固体废物没有进行专门的环境管理，特别是有害废物多混入一般工业废渣中丢弃，缺乏专门的堆场，也无足够的防渗措施。通过近些年的发展，我国于２００４年１２月２９日修订通过了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》，加强了对固体废物的环境管理。

固体废物的综合管理模式是许多发达国家在多年实践的基础上逐步形成的，其主要目标是通过促进资源回收、节约原材料和减少废物处理量，从而降低固体废物的环境影响，即达到减量化、资源化和无害化“三化”的目的。废弃物综合管理模式（ISWM）图示减少废弃物的产量：1）推广无污染生产工艺2）提高废弃物内部循环利用率3）强化管理手段物资回收途径：1）采用明智的生产技术2）加强废弃物的分离回收3）资源化工厂（如堆肥厂）能源回收途径：1）RDF产品2）焚烧3）厌氧分解4）热解安全填埋：1）废物的干燥2）废物的稳定化3）废物的封装4）混合填埋（城市垃圾与工业废物）5）废物的自然衰减6）正确的填埋工程施工废弃物的最终保存二、固体废物的减量化及无废工艺的发展（一）固体废物的减量化固体废物的减量化指的是减少固体废物的产生量。由于城市垃圾的产生量难以控制，因此减量化主要是针对工业生产中产生的废物而言。减少污染源的废物产生量是解决工业固体废物问题的最佳方案，它不仅可减少废物向空气、土地和水体等各种介质的排放量，而且对固体废物的管理控制也有重大意义。70年代末，环境保护局制定了一份废物管理实施方案：首先是尽可能采取第一选择，即减少废物的产生；其次是废物的重复利用；第三个选择是处理。1986年，INFORM公布了一份研究报告，论述了29家化工厂的废物管理办法，刊登了44份减少废物的首创经验，显示了减量化策略的巨大潜力。工厂减少废物的实践涉及五种改革：①改变生产过程；②革新工厂设备；③重新调整化学品的配方；④无害化学品代替有毒化学品；⑤简化操作和改善运行管理。（二）无废少废工艺的发展

国际上对无废工艺的定义是：“无废工艺是这样一种生产产品的方法，所有的原料和能量在原料资源—生产—消费—二次原料资源的循环中得到最合理和综合的利用，同时对环境的任何利用都不致破坏它的正常功能。”

实现无废生产的主要途径是：1.原料的综合利用；2.改革原有工艺或开发全新流程；3.实现物料的闭路循环；4.工业废料转化成二次资源；

5.改进产品的设计，加强废品的回收利用。无废生产工艺第三节固体废物的综合利用及资源化一、固体废物的处理意义固体废物的收集、运输与处理是一复杂的系统工程，因而具有优化管理问题。对废旧物品的收集、分选在我国有自成体系的组织，设有专人、专点，在城市乡镇形成废品回收网络，这些工作对固体废物的处理一直起着重大作用。但是在城市垃圾中有些组成物是量大面广而非废旧品收集之列。随着城市的发展，人民生活水平的提高，固体废物的产生量在不断增加。为了解决城市垃圾的堆放场地问题，需占用大量土地及增大垃圾的运输量，这就需要周密考虑，统盘安排，否则造成的浪费会是惊人的。二、固体废物综合利用（一）固体废物综合处理意义综合处理的目的是将城市中各种废物集中到一个地点，根据固体废物的特征，把各种废物处理过程结合成一个系统，以便把各过程得到的物质和能量进行合理的集中利用。通过综合处理可对废物进行有效的处理，减少最终废物排放量，减轻对地区的环境污染，防止二次污染的扩散，同时还能做到总处理费用低，资源利用效率高。在设计废物综合处理时应注意的问题：1.调查了解工厂排放污染物的种类、数量及其允许排放标准；2.重金属排放物未加处理经过长时间扩散会造成一定的危害，在目前处理技术也不成熟时，必须对其排放浓度严加控制；3.综合处理应考虑资源化问题。（二）综合处理原则

1.含有有害重金属的少量废物和不含重金属的大量废物，或者少量的高放射性废物与大量的低放射性废物不宜相混合进行综合处理；

2.过热易软化的废物和不易软化的废物不宜相混；

3.热熔性塑料和非热熔性塑料不宜相混；4.当废物中固体物质很多而进行混合处理时，由于短时间内难以混匀，影响处理效果，故负荷会有很大波动。在下列情况下，采用混合处理有利：（1）向含水率高而不能自燃的废物中混入高热值废物，可使整个混合物作为可自燃物，便于焚烧处理；（2）有的废物焚烧时会产生氨类碱性气体，有的废物焚烧时会产生氯化氢、二氧化硫之类酸性气体，如把这两类废物混合后进行焚烧处理十分合理。（三）废物综合处理系统的分类

1.焚烧型：焚烧法是高温分解和深度氧化的综合过程。

2.熔融型：又称熔渣炉，它的构造与一般焚烧炉的构造相似，只是熔渣炉排出的炉渣以玻璃体状态排出。3.资源化型：将废物资源化。三、固体废物资源化（一）资源化的概念及其意义所谓资源化，就其广义来说，表示资源的再循环；就其狭义来讲，可以说是为了在循环利用废物而回收资源与能源。对于再循环的含义，指的是从原料制成成品，经过市场直到最后消费变成废物又引入新的生产—消费的循环系统。从固体废物的发生来源看，可分为两大类：工业固体废物和生活固体废物。大规模地建立资源回收系统，从废物中回收资源、能源，必将减少原材料的采用，同时减少实际废物的处理量、运输量和排放量，不仅可以提高社会效益和环境效益，而且做到物尽其用，取得一定经济效益，所以固体废物资源化的开发是一项十分有意义的工作。在进行资源回收系统的开发、规划和评价时，应注意以下问题：1.资源化技术应是可行的；2.固体废物资源化的经济效益应该是较大的；3.废物应尽可能在排放源地点就近利用，以便节省废物收贮、运输等过程的，从而提高资源化的经济效益；4.固体废物资源化的产品，应具有与相应的原材料所制得的产品相竞争的能力，才能使技术持久。（三）固体废物的一般处理技术1.预处理技术：指采用物理、化学或生物方法将固体废物转变成便于运输、贮存、回收利用和处置的形态。2.焚烧热回收技术：焚烧时高温分解和深度氧化的过程，目的在于使可燃的固体废物氧化分解，借以减容、去毒并回收能量及副产品。3.热解技术：在无氧或缺氧条件下的可燃物高温分解，并以气体油或固形炭的形式将热量贮存起来的过程。4.微生物分解技术：利用微生物的分解作用处理固体废物的技术，最为广泛的是堆肥化。（四）固体废物的无害化处置1.固体废物处置的目的：为了控制其对环境的污染，必须进行最终处置，使它最大限度地与生物圈隔离而寻求一条合理的途径。2.废物残渣最终处置方法的选择：如不考虑排入外层空间和大气中的可能性，废物处置有两种基本途径，即排入海洋或其他大的水域和在地面上进行处置。3.固体废物的土地填埋：其实质是将固体废物铺成有一定厚度的薄层后加以压实，并覆盖土壤的方法。按照处置对象及技术要求上的差异，可分为卫生填埋和安全填埋两类。第四节危险废物的

越境转移及其对策一、危险性废物的定义危险废物是指除放射性废物以外，具有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性或其他对动植物和环境有害特性的废物。有毒、危险物质名称以及需优先考虑的材料砷及其化合物汞及其化合物镉及其化合物铊及其化合物铍及其化合物铬及其化合物铅及其化合物锑及其化合物酚的化合物氰化物异氰化物卤化有机化合物（聚合材料除外）氯化物溶剂杀虫剂与植物药品产生焦油或蒸馏产生的柏油残渣化学药品过氧化物、氯酸盐、过氯酸盐与叠氯化物乙醚未知其性质或微知其环境效应的化学实验材料石棉硒及其化合物碲及其化合物多环芳烃金属羰基化合物铜的可溶性化合物金属表面处理或抛光处理用的酸或碱多氯联苯二、危险废物的危害（一）危险废物危害环境的途径

危险废物影响环境的途径很多，以其产生、运输、贮存、处理到处置的各个过程，都可能对环境造成重大危害。危险废物在处理前的存放中，即可污染空气、水体与土壤；处理和处置废物过程中，潜在的危险物质往往会从一种介质转入另一种介质而引起污染；一种危险废物经处理和处置后，仍然可能通过空气、水或土壤威胁人类健康与环境。（二）危险废物对人体健康的危害危险废物的特殊性质（如易燃性、腐蚀性、毒性等）表现在它们的短期和长期危险性上。就短期而言，是通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼接触而引起毒害，或燃烧、爆炸等危险性事件；长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致突变等。（4）污染大气：固体废物污染大气环境一般通过尾矿粉煤灰、污泥和垃圾中的尘粒随风飞扬、运输过程中产生的有害气体和粉尘、固体废物本身或在处理时散发毒气和臭味等途径。处理和处置废物过程中，潜在的危险物质往往会从一种介质转入另一种介质而引起污染；填地、堆肥、制取沼气等长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致突变等。由于危险废物所带来的严重污染，在工业发达国家危险废物已成为“政治废物”。在下列情况下，采用混合处理有利：第二节固体废物的管理①改变生产过程；固体废物主要来源于人类的生产和消费活动。固体废物的处理和利用，已日益成为环境科学中急需解决的问题之一，并受到各国的重视，许多国家都设立了专门的管理机构，制订了有关条例和法规。填坑、送农村堆肥，或回收利用改革原有工艺或开发全新流程；2）加强废弃物的分离回收关于环境中危险废物的规则（一）固体废物的减量化首先，加强宣传工作，提高世界各国的环境意识；三、危险废物及其越境转移状况随着工业的发展，工业中排放的危险废物日益增多。

由于危险废物所带来的严重污染，在工业发达国家危险废物已成为“政治废物”。公众